介孔分子筛SBA-15的功能化改性及酶固定化研究

介孔材料具有均匀可调的孔道、较大的孔容和很大的比表面积,是固定化酶的重要载体。其中,介孔分子筛SBA-15上含有大量具有化学活性的自由硅羟基,可以通过化学修饰引入功能化基团来改善SBA-15的表面微环境及其与生物酶分子的亲合作用,实现生物酶和载体材料的共价结合,进而提高固定化生物酶的催化活性,具有很高的实用价值,得到了长足发展。此文综述了近年来介孔分子筛SBA-15的功能化改性及其酶固定化的研究进展,着重介绍了-NH2和-COOH功能化SBA-15在固定化生物酶上的研究现状,并展望了其发展前景。     

酸掺杂型SBA-15基介孔复合材料的研究进展

综述了酸掺杂介孔分子筛SBA-15复合材料的研究进展.对不同类型SBA-15基酸性介孔复合材料的制备方法等因素对其结构及性能的影响进行了阐述和分析,针对酸掺杂介孔分子筛SBA-15复合材料研究中存在的问题提出了相应的策略,对其研究方向和应用前景进行了展望.     

球形硅基介孔分子筛的合成和表征

介绍球形MCM-41和球形SBA-15介孔分子筛的合成,通过XRD、N₂吸附-脱附、SEM和TEM 对合成的分子筛进行了表征.结果表明：合成的介孔分子筛具有与经典方法合成的样品相似的特征参数,合成的球形MCM-41和球形SBA-15的比表面积分别为1 107 m²·g^-1和583 m²·g^-1,比孔容分别为0.69 cm³·g^-1和1.27 cm³·g^-1,平均孔径分别为2.5 nm和7.4 nm;合成的MCM-41和SBA-15均具有很好的球形外貌;湿磨基本上不影响MCM-41的球形外貌,而SBA-15的球形外貌却很容易被破坏;合成的球形SBA-15颗粒尺寸大,需经过湿磨才能观测到其内部孔道结构.     

一种合成大孔径SBA-15介孔分子筛的新方法

通过加入无机盐硝酸铵辅助合成大孔径介孔分子筛SBA-15,用小角X-射线粉末衍射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)、N_2吸附脱附等手段对分子筛进行了表征.结果表明:合成的大孔径分子筛SBA-15具有高度有序的介孔结构,孔径约12 nm,比表面积894 m~2·g~(-1),孔容为2.6 cm~3·g~(-1);不加硝酸铵则不能得到具有高有序度的介孔材料.     

Ni(OH)_2/SBA-15分子筛复合电极材料的制备与超级电容性能

以SBA-15分子筛为载体,采用简单化学沉淀法制备Ni(OH)2/SBA-15分子筛复合材料,用X射线衍射仪、SEM、TEM和电化学工作站等手段研究复合材料的物相和超级电容性能.结果表明,硫酸改性的SBA-15分子筛比纯SBA-15分子筛具有更高的均一性,孔道发生显著变化,比表面积增大.Ni(OH)2/SBA-15复合材料的表面形貌为纳米尺寸的蜂窝孔状结构,活性材料Ni(OH)2由层状结构的-αNi(OH)2构成.电化学性能测试表明,Ni(OH)2/SBA-15复合材料的比容量随着放电电流密度的增大而降低,随着SBA-15分子筛在复合材料中所占质量分数的增大而降低.采用硫酸改性SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料比采用纯SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料具有良好的超级电容性能和动力学性能,材料最高比容量为1 069 F/g.     

SBA-15负载二氯二茂锆催化剂的制备及催化乙烯聚合反应

以介孔分子筛SBA-15为载体负载二氯二茂锆配合物制备了SBA-15负载二氯二茂锆催化剂,在助催化剂MMAO作用下,该负载催化剂常压下可高活性催化乙烯聚合,通过XRD、TEM、DSC表征了SBA-15负载催化剂和所得聚乙烯,结果发现:因载体的孔道效应而生成了纤维状聚乙烯.考察了反应温度、Al/Zr摩尔比对乙烯聚合活性的影响.     

SBA-15纳米薄膜对QCM湿度传感器的性能影响

孔道表面具有丰富Si-OH的有序介孔氧化硅材料SBA-15薄膜修饰QCM可大幅度提升湿度传感器的灵敏度、响应速度及检测限。本文建立了基于SBA-15的QCM湿度传感器的三维有限元精确仿真模型,分析了纳米湿敏薄膜在电极上的分布状况对传感器的电学性能参数的影响,研究结果对于纳米湿敏薄膜的成膜工艺及新型QCM湿度传感器的优化设计与制造提供了重要的理论参考依据。     

气相水解法介孔分子筛MCM-41组装纳米TiO2研究

以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,在高温气相炉中进行水解,羟基缩合对介孔分子筛MCM-41进行了纳米TiO2的修饰。XRD、FTIR、N2吸附脱附、SEM表征手段对其结构特征的测试结果表明:纳米TiO2不仅进入介孔分子筛MCM-41介孔孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41能够保持有序的孔道结构。     

磺酸改性SBA-15介孔分子筛催化剂催化合成油酸丁酯

以磺酸改性SBA-15催化合成油酸丁酯试验为例,采用酸性较强的磺酸对介孔分子筛进行酸改性,使本身缺乏酸催化中心的分子筛SBA-15拥有酸中心,提高其对酯化反应的催化活性.对磺酸改性SBA-15催化剂与其他催化剂的催化活性进行对比实验,考察了催化剂用量、反应时间、温度和酸醇摩尔比对油酸转化率的影响,并以油酸的消耗为基准计算转化率.实验表明,改性后的介孔分子筛拥有明显的催化中心,其催化性能大大提高,磺酸改性SBA-15催化剂较之SBA-15催化剂拥有明显的催化优势,大大提高了产品的转化率,且改性后的磺酸改性SBA-15催化剂解决了液体强酸催化带来的产品难以分离的弊端.     

SBA-15基功能材料吸附应用研究进展

介孔SBA-15分子筛因具有较大的孔径、较高的比表面积和较厚的孔壁,在催化、吸附、分离、药物控释以及化学传感等领域得到广泛的应用。介绍了介孔分子筛的发展过程,并着重就SBA-15基功能材料在吸附应用方面的研究状况进行概述,最后展望了SBA-15功能材料未来的发展方向与应用前景。     

氨基功能化SBA-15分子筛的制备及对纤维素酶的固定化

采用共缩聚法制备了氨基功能化SBA-15介孔分子筛,以此为载体,戊二醛作交联剂,进行了纤维素酶固定化.考察了戊二醛浓度、给酶量、pH、固定化时间等因素对固定化的影响,确定了固定化最佳条件,并对固定化酶的酶学性质进行了研究.结果表明,固定化酶最适作用温度60℃,最适作用pH为4;固定化酶Km值3.61 mg·mL-1;固定化酶的热稳定性、操作稳定性、贮存稳定性均明显高于游离酶.     

铁掺杂TiO_2-SBA-15催化剂制备及光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法,将TiO_2负载到介孔分子筛SBA-15上,再通过FeCl3浸渍的方法,将不同量的铁掺杂到TiO_2-SBA-15上.通过FT-IR、XRD、N2吸附-脱附和TEM等手段对铁掺杂TiO_2-SBA-15催化剂进行表征.结果表明:负载TiO_2后的SBA-15依然为高度有序的二维六方结构,比表面积略有减小,说明SBA-15的孔道结构有利于TiO_2的分散.掺铁后的TiO_2-SBA-15的结构改变不大,且TiO_2晶形仍为锐钛矿型.最后以光催化降解甲基橙探究不同铁掺杂量的TiO_2-SBA-15催化活性.结果表明:铁离子掺杂量为0.035%(质量分数),紫外光照射200min时,甲基橙降解率达最高值98.2%.     

SBA-15-SO3H的直接合成及吸附二苯并噻吩的初步研究

采用直接合成法制备了含磺酸基的介孔材料SBA-15-SO3 H,用XRD、元素分析法、酸碱滴定法、FT-IR、TGA、N2吸附-脱附对样品进行了表征.结果表明,制备的样品具备了较好的孔道结构和较高的热稳定性,并且成功地键合了一定量的质子酸中心-SO3H,介孔表面磺酸基的键合量达到了1.09 mmol/g;SBA-15-SO3H具有较高的Ag 交换率,在正辛烷和二苯并噻吩(DBT)组成的汽油模拟体系中,吸附载体用量不变的情况下,DBT的初始浓度为4000 mg/L时,测得SBA-15-SO3Ag对硫吸附量达到了12.15 mg/g.     

铜掺杂SBA-15的pH调节法直接合成及其在N_2O分解反应中的催化性能(英文)

酸性条件下,用环六亚甲基四胺作为pH调节剂,采用pH调节法直接合成了铜同构替代掺杂的SBA-15中孔分子筛(Cu/SBA-15).采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱(SEM-EDX)、透射电子显微镜(TEM)以及傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对目标材料进行了表征.结果表明:该材料具有六方中孔有序结构,且环六亚甲基四胺显著影响了铜和SBA-15硅骨架的结合,在水热合成过程中,环六亚甲基四胺分解释放出氨气,增加了体系的pH值,有助于更多的铜进入到分子筛的骨架中.该材料可用于N2O分解反应的催化剂,其中Cu/SBA-15(110)在600℃下具有优异的催化活性,可分解50%N2O.     

新型介孔钒氧化物催化剂上丙烷高选择性氧化脱氢制丙烯研究

采用醇溶液浸渍法制备了介孔SBA-15、介孔MCM-41及无定形SiO2三种不同氧化硅载体担载的系列钒氧化物催化剂．活性测试结果表明,SBA-15为载体的钒氧化物催化剂具有优良的丙烷氧化脱氢反应性能．BET、SEM/TEM、UV-Vis DRS,TPR,UV Raman和程序升温吡啶-FTIR结果表明：介孔SBA-15载体较大的比表面积及孔径、对钒氧物种较高的分散能力以及催化剂表面仅存在少量的弱酸性位等特点有利于丙烷的活化及产物丙烯的脱附,使得催化剂在丙烷氧化脱氢反应中显示出高活性和高选择性．